环境光强度的照度计评估
大多数
PN 结二极管都可以用作光电二极管。虽然不是最佳选择,但它们确实可用。当
二极管反偏时,随着光照级别的升高,它会产生一个小的光伏输出。
LED 尤其适用于这种
任务,因为它们的外封装是透明的。
可以构造出一个简单电路,用于评估周围光线强度,并且由于很多
LED 的封装都
经过染色,目的是增强发色能力,因此能够给所探测颜色做出一个合理评估。结果虽然不如
用高质量光纤滤波器(通常有窄带特性)所得结果那么有效,但也是可以接受的。不过,本
文的设计并不能用实验室级光电管和互阻放大器提供设计的精度,但它可以快速组装,以
低成本得到可用的结果。
设计使用了三只
LED,通过实验可表明哪只器件对这种颜色最为敏感(图 1)。照
射在
LED 上的环境光在每只 LED 中产生一些电流(通常在 10 nA~10 0 nA 范围),具体取
决于光照强度。这个电流流入晶体管
Q1 的基极,并被放大,Q1 的集电极电流被分至电位器
R4(用作第一级增益调节)和 Q2 的基极。
Q2 提
供了进一步的放
大,并驱动一个
桥电路的左端
(
D1A 和
D1B)。注意,
R2/D1 和 R3/D2
构成一个平衡桥。
Q2 的集电极电
流为桥提供了一
个小小的失衡。
电表
M 测量这
个失衡。
R5 调节电表的灵敏度。
设置
R4 和 R5,使电表有适度的偏转。R4 用于选择静态点,R5 用于调节灵敏度。
在建立电路前,检查
LED 是否可用做光电传感器。要查看某只 LED 是否是良好的
光电二极管,方法是用一块普通万用表,设在它最灵敏的档位(通常是
20 0mV),检查
LED 两端的电压。在典型办公室照度下,通常输出电压应约为 0.3mV~1mV.